為能制訂合理的、優化的工藝方案，就需要對熱處理過程的規律有清楚的了解。熱處理過程是復雜的。有溫度、組織、應力應變的變化，變化是不均勻的，而且相互影響，其關系如下所示，今天我們以淬火為例，來說明其相互關系。
1.溫度對組織的影響。溫度的具體值和冷卻速率決定不銹鋼鍛件該部位是否發生組織轉變？變成什么組織？轉變量的多少。組織不同，熱物性參數、力學性能參數不同。
2.組織對溫度的影響。主要是發生組織轉變時，會吸收或放出潛熱，而影響溫度分布和熱傳導過程。
3.溫度對應力的影響。是指由于不銹鋼鍛件內溫度分布不均，各質點膨脹量不同而產生熱應力。
4.應力對溫度的影響。是指由應力引起變形而做的功，部分會轉化成熱能，而影響溫度分布和 換熱過程。一般認為熱處理過程產生的變形很小，這部分可略去不計。
5.組織對應力的影響。由于不銹鋼鍛件內部溫度分布不均勻，冷速不一致，導致組織轉變不能同步進行，而產生組織應力。此外，實驗中還發現，在組織轉變過程中施加載荷，盡管載荷應力沒有達到屈服點，仍會有一定塑性變形量，稱為相變塑性。
6.應力對組織的影響。試驗表明，當材料進行等溫轉變時，加載荷比無載荷時，可縮短孕育期和完全轉變時間，即在應力作用下，可轉變組織轉變的初始轉變時間和終止轉變時間。或改變初始轉變溫度及終止轉變溫度和臨界冷卻速度。
像熱處理這樣復雜的物理過程，若想從理論上準確描述，應是溫度場、組織場和應力場三者耦合求解。用傳統的解析方法求解，幾乎是不可能的。過去能做到的只是局部求解溫度場或熱應力，在相對比較簡單的情況下可得解，與實際情況距離較大。
